專利名稱：排沙水泵葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種排沙水泵葉輪，適用于輸送液體中含固體磨粒的排沙水泵或雜質(zhì)泵，尤其適用于液下泵，潛水泵抽水排沙。
現(xiàn)有的液下泵、潛水泵為了能通暢地排放固體，它的泵體壓出室都是環(huán)形的，尤其是井用泵的泵體壓出室是一個完整的圓環(huán)形。這種泵體的側(cè)面開有出水流道。水泵工作時，固體磨粒，如沙粒隨著水流進入葉輪吸入口后，在慣性力作用下，沙粒首先沖到葉輪后蓋板上，再沿著后蓋板從葉輪出口射向泵體周壁，使泵體周壁的內(nèi)表面出現(xiàn)環(huán)狀V形溝槽。檢查表明，V形溝槽最初形成的位置與葉輪后蓋板在同一平面內(nèi)。一旦出現(xiàn)環(huán)狀V形溝槽，溝槽內(nèi)便會積滿高速滑動的沙粒，因此，泵體會早早磨穿。
本實用新型的目的是提供一種排沙水泵葉輪，它能使沙粒和水在流出葉輪時，已獲得指向前蓋板方向的軸向分速度。從而使原來聚集到葉輪后蓋板上的沙粒濃度減少，使葉輪出口流出的沙粒分布保持均勻，以減少泵體周壁，特別是葉輪后蓋板所指向的泵體內(nèi)周壁過于集中的沙粒沖擊和磨損。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是排沙水泵葉輪的葉片工作面至少在葉輪出口處與后蓋板的夾角是鈍角。其測量位置在葉片工作面接觸水流一側(cè)。
一般排沙水泵的葉輪流道較寬大，葉片數(shù)較少，可以在兩個葉片之間增加短葉片。短葉片的起始端在葉輪的入口與出口之間，末端在葉輪出口。短葉片工作面至少在葉輪出口處與后蓋板的夾角是鈍角。其測量位置在短葉片工作面接觸水流一側(cè)。
當排沙水泵流量較大、葉輪的寬度b較大時，可以在兩個葉片之間，在后蓋板上安放矮葉片，矮葉片的寬度b′小于正常葉片的寬度b，即矮葉片不與前蓋板相連接。矮葉片的工作面至少在葉輪出口處與后蓋板的夾角是鈍角。其測量位置在矮葉片工作面接觸水流一側(cè)。
在上述方案中，葉輪的前蓋板外徑可以小于后蓋板和葉輪外徑，即車小前蓋板，這時會裸露出部分葉片。所裸露的葉片側(cè)面是傾斜的斜面，它傾斜的方向與葉片在葉輪出口處的傾斜方向相同。葉輪的前蓋板和后蓋板外徑也可以都小于葉片外徑，即同時車小前后蓋板。這時，所裸露的葉片實際上已是軸流式葉片。這種軸流式葉片可以是前面所述的長葉片，或是短葉片，或是矮葉片。所說的長葉片就是通常所指的起始端在葉輪入口、末端在葉輪出口的葉片。
前面所述的葉輪后蓋板都是平面式的，所述的葉片工作面與葉片在葉輪出口處的切斷面的交線都是直線。當后蓋板是凸、凹曲面，或者葉片工作面在葉輪出口處的切斷線是凸、凹曲線，所說的葉片工作面與后蓋板的夾角可以描繪成是直線a與平面b的夾角，其中1、葉片工作面分別與前蓋板內(nèi)表面、后蓋板內(nèi)表面相交所得的兩條交面線在葉輪出口處的兩個端點的連線就是直線a；2、葉片工作面與后蓋板內(nèi)表面相交所得的一條交面線在葉輪出口處有一個端點，過這個端點，并且垂直于泵軸線的平面是平面b，平面b實際是葉輪下蓋板內(nèi)表面最大直徑處，葉輪內(nèi)水流高速離心射出的平面。這時，葉片本體在直線a與平面b夾角是銳角一側(cè)。所說的葉片可以是長葉片，或者短葉片。若葉輪后蓋板是凸、凹曲面，矮葉片工作面在葉輪出口處的切斷線是凸、凹曲線，所說的矮葉片工作面與后蓋板的夾角可以描繪成是直線c與平面b的夾角。其中(1)矮葉片工作面分別與后蓋板內(nèi)表面、矮葉片半開一側(cè)的側(cè)面所在的平面相交所得的兩條交面線在葉輪出口處的兩個端點的連線就是直線c；(2)矮葉片工作面與后蓋板內(nèi)表面相交所得的一條交面線在葉輪出口處有一個端點。過這個端點，并且垂直于泵軸線的平面是平面b；這時，矮葉片本體(5)在直線c與平面b夾角是銳角一側(cè)。
上述技術(shù)方案中，各種型式的葉片至少在葉輪出口處的夾角是鈍角，在水泵正轉(zhuǎn)時，從葉輪出口流出的水和沙粒都會獲得指向前蓋板方向的軸向分速度。葉輪中采用短葉片、矮葉片后，增加了產(chǎn)生上述軸向分速度的機會。而縮小前蓋板外徑，或同時縮小前后蓋板的外徑，使葉片部分裸露，所產(chǎn)生的上述軸向分速度會更加明顯，軸向分速度的數(shù)值會更大。因此，上述技術(shù)方案完全能實現(xiàn)本實用新型的目的。
本實用新型的優(yōu)點是由于葉輪能使沙粒等固體磨粒產(chǎn)生軸向分速度，使葉輪出口流出的沙粒分布趨于均勻，最終不會再由于沙粒過于集中沖擊泵體周壁而使泵體過早磨穿。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪立體示意圖。
圖2本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪軸面示意圖。
圖3本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪有短葉片平面示意圖。
圖4本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪有短葉片軸面示意圖。
圖5本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪有矮葉片平面示意圖。
圖6本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪有矮葉片軸面示意圖。
圖7本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪縮小前蓋板軸面示意圖。
圖8本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪同時縮小前、后蓋板軸面示意圖。
圖9本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪同時縮小前后蓋板立體示意圖。
圖10本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪葉片斷面凹下立體示意圖。
圖11本實用新型一種實施例的排沙水泵葉輪后蓋板凹下軸面示意圖。
在
圖1中，葉片(2)的工作面(6)在出口處的切斷面上的交線(12)是相對葉輪后蓋板(1)傾斜的。這時葉片(2)在平面圖上的形狀與圖3、圖5中的葉片(2)的形狀相同。圖2是
圖1的葉輪軸面圖。
圖3和圖4分別是另一種葉輪的平面圖和軸面圖，這種葉輪有短葉片(4)。
圖5和圖6分別是有矮葉片的葉輪平面圖和軸面圖。圖中矮葉片的寬度(b′)小于通常所指的葉片(2)的寬度b。這時，如果移走葉片(2)和前蓋板(3)，矮葉片(5)與后蓋板(1)的組合就是一個半開式葉輪。圖6中，半開一側(cè)的側(cè)面(16)在水流通過的流道中。圖7中的葉輪前蓋板(3)外徑小于后蓋板(1)外徑和葉片外徑。葉片(2)有裸露出來的側(cè)面(7)。圖7中裸露出葉片(2)的這一部分，相當于是半開式葉輪?？傮w上，相當于一個離心葉輪與一個半開式葉輪的組合。裸露的葉片側(cè)面(7)是斜面，它的傾斜方向與葉片(2)在葉輪出口(9)的傾斜方向相同。圖8中，葉輪前蓋板(3)與后蓋板(1)的外徑都小于葉片(2)的外徑。這時，葉片(2)裸露出的葉片相當于軸流式葉片?？傮w上，相當于一個離心葉輪與一個軸流式葉輪的組合。上述各實施例中，各種葉片至少在葉輪出口(9)處的夾角是鈍角，其測量位置在葉片工作面(6)接觸水流一側(cè)。因此，在葉輪正轉(zhuǎn)時，從葉輪出口流出的水和沙粒都會獲得指向前蓋板的軸向分速度，圖2、圖4、圖6、圖7、圖8所示的葉輪軸面圖中，后蓋(1)都是平面式的。
圖10中葉片工作面(6)在葉輪出口(9)處的切斷線是凹曲線(12′)。凹曲線(12′)與前蓋板出口的交點(10)，與后蓋板(1)出口的交點(11)的連線是直線a。在
圖11中，葉片工作面(6)與后蓋板(1′)在出口處有交點(11)。
圖11中后蓋板(1′)是凹錐面。直線b′是過交點(11)并垂直于泵軸線(15)的平面b的投影。
圖11是
圖10所示葉輪的軸面圖。所說的葉片工作面(6)與后蓋板蓋(1)在出口處的夾角就是直線a與平面b的夾角，這時葉片(2)本體在直線a與平面b夾角是銳角一側(cè)。前面所說的葉片工作面(6)在葉輪出口處(9)與后蓋板的夾角，在圖7中，即葉片工作面(6)接觸水流的一側(cè)的角度是115°，因此，葉片本體在葉片工作面(6)與后蓋板(1)夾角在葉輪出口處的角度是65°一側(cè)。在圖7中，所裸露的葉片側(cè)面(7)與后蓋板(1)的夾角是175°。葉片工作面(6)、側(cè)面(7)與水流接觸后，能使水流與水中所含的沙粒獲得指向前蓋板(3)方向的軸向分速度，使葉輪出口流出的沙粒分布均勻，從而減少沙粒對泵體內(nèi)周壁過于集中的沖擊和磨損。
權(quán)利要求1.一種排沙水泵葉輪，它包括前蓋板(3)、后蓋板(1)和葉片(2)，其特征在于葉片工作面(6)至少在葉輪出口(9)處與后蓋板(1)的夾角即葉片工作面接觸水流一側(cè)的夾角是鈍角。
2.如權(quán)利要求1所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪有起始端在葉輪的入口(8)與出口(9)之間，末端在葉輪出口(9)的短葉片(4)，短葉片(4)的工作面(6′)至少在葉輪出口處與后蓋板(1)的夾角即短葉片工作面(6′)接觸水流一側(cè)是鈍角。
3.如權(quán)利要求1所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪內(nèi)有安放在后蓋板(1)上的矮葉片(5)，矮葉片(5)的寬度b′小于葉片(2)寬度b，矮葉片(5)的工作面(6″)至少在葉輪出口(9)處與后蓋板(1)的夾角即矮葉片工作面接觸水流一側(cè)是鈍角。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪前蓋板(3)的外徑小于后蓋板(1)的外徑和葉片(2)的外徑。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪前蓋板(3)的外徑小于后蓋板(1)的外徑和葉片(2)的外徑，所裸露的葉片側(cè)面(7)是傾斜方向與葉片工作面(6)在葉輪出口處的傾斜方向相同的斜面。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪前蓋板(3)和后蓋板(1)的外徑都小于葉片的外徑，所裸露的葉片是軸流式葉片，所說的軸流式葉片是長葉片，或是短葉片(4)，或是矮葉片(5)，所說的長葉片是起始端在葉輪入口(8)，末端在葉輪出口(9)的葉片(2)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的后蓋板是凸、凹曲面(14)，或者葉片工作面(6)在葉輪出口(9)的切斷面是凸、凹曲線(12′)，所說的葉片工作面(6)與后蓋板(1)的夾角是直線a與平面b的夾角，其中(A)葉片工作面(6)分別與前蓋板(3)內(nèi)表面、后蓋板(1)內(nèi)表面相交所得的兩條交面線在葉輪出口(9)處的兩個端點(10)和(11)的連線是直線a；(B)葉片工作面(6)與后蓋板(1)內(nèi)表面相交所得的一條交面線在葉輪出口(9)處有一個端點(11)，過這個端點(11)并且垂直于泵軸線(15)的平面是平面b；葉片本體在直線a與平面b的夾角是銳角一側(cè)，所說的葉片是長葉片，或是短葉片(4)，所說的長葉片是起始端在葉輪入口(8)，末端在葉輪出口(9)的葉片(2)。
8.如權(quán)利要求1或3所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的矮葉片所在的后蓋板(1)是凸、凹曲面(14)，或者矮葉片工作面(6″)在葉輪出口(9)的切斷面是凸、凹曲線，所說的葉片工作面(6)與后蓋板(1)的夾角是直線c與平面b的夾角，其中(C)矮葉片工作面(6″)分別與后蓋板(1)內(nèi)表面、矮葉片半開一側(cè)的側(cè)面(16)所在的平面相交所得的兩條交面線在葉輪出口(9)處的兩個端點(11)和(17)的連線是直線c；(D)矮葉片工作面(6″)與后蓋板(1)內(nèi)表面相交所得的一條交面線在葉輪出口(9)處有一個端點(11)，過這個端點(11)并且垂直于泵軸線(15)的平面是平面b；矮葉片本體在直線c與平面b的夾角是銳角一側(cè)，
9.如權(quán)利要求7所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪前蓋板(3)的外徑小于后蓋板(1)的外徑和葉片的外徑?；蛘呷~輪前蓋板(3)和后蓋板(1)的外徑都小于葉片的外徑，所裸露的葉片是軸流式葉片，所說的軸流式葉片是長葉片，或是短葉片(4)，所說的長葉片是起始端在葉輪入口(8)，末端在葉輪出口(9)的葉片(2)。
10.如權(quán)利要求8所述的排沙水泵葉輪，其特征在于所述的葉輪前蓋板(3)的外徑小于后蓋板(1)的外徑和葉片的外徑或者葉輪前蓋板(3)和后蓋板(1)的外徑都小于葉片的外徑，所裸露的葉片是軸流式葉片，所說的軸流式葉片是長葉片，或是矮葉片(5)，所說的長葉片是起始端在葉輪入口(8)，末端在葉輪出口(9)的葉片(2)。
專利摘要本實用新型為一種排沙水泵葉輪,其技術(shù)方案是葉片工作面至少在葉輪出口處與后蓋板的夾角是鈍角,這種葉片可以是短葉片、矮葉片和車小葉輪前、后蓋板之后所裸露出的葉片。其優(yōu)點是這種葉片能使沙粒和水在流出葉輪時,已獲得指向前蓋板方向的軸向分速度,使葉輪出口流出的沙粒分布均勻,從而減少沙粒聚集在葉輪后蓋板上之后對稱體產(chǎn)生過于集中的沖擊和磨損。
文檔編號F04D29/18GK2412114SQ9922590
公開日2000年12月27日 申請日期1999年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月11日
發(fā)明者王慶武 申請人:王慶武